腐蚀液中的硅酸钠,对溶液的 离子浓度起着缓冲剂的作用。因为硅酸钠溶解于水中,当水充分时,极易发生水解硅酸根 ,与水反应生成硅酸及多硅酸溶胶,钠离子则与水反应生成氢氧化钠以水溶液的形式存在,使溶液呈碱性。这种产物常称为水玻璃。这种溶解反应过程是一种动态平衡,反应平衡点的移动与溶液浓度、溶液中 离子的浓度、溶液温度等因素有关。水玻璃溶胶体除了具有对 离子浓度的缓冲作用外,它还对腐蚀过程中反应物质从溶液到反应界面的输运起到缓释作用。这种缓释作用又使得大面积硅片表面得到均匀的腐蚀,使绒面上角锥体尺寸的均匀性得到了保证。另外,通过对水玻璃与异丙醇的调节相配合,表面张力可以得到控制,从而可以得到最优化的腐蚀工艺。
经过反复多次的使用,溶液中硅酸钠浓度增加,溶液的粘度会随着增加。溶液表面张力,界面能量也随之改变。溶液中 功能团移向腐蚀反应界面的传输效率逐渐降低,各向异性因子也随着降低。气泡从反应界面的释放也变得缓慢,虽然可以用异丙醇消泡,但是硅的腐蚀速率己大受影响,绒面覆盖率大大降低。导致溶液失效。因此,己经熟化并正常使用的氢氧化钠制绒溶液,需要进行合理的调节维护。调节控制溶液中硅酸钠的含量,可以防止溶液失效。
除了以上主要的因素之外,制绒的好坏还与其他的因素有关。在工业生产中,对这一工艺过程的影响因素更加复杂,例如加工硅片的数量、醇类的挥发、反应产物在溶液中的积聚、制绒液中各组分的变化等。为了维持生产良好的可重复性,并获得高的生产效率,要求我们比较透彻的了解金字塔绒面的形成机理,控制对制绒过程影响较大的因素,在较短的时间内形成质量较好的金字塔绒面。